剑指 Offer 35. 复杂链表的复制

剑指 Offer 35. 复杂链表的复制

本题要求的是复制原链表，所以对于每一个原节点，都需要有一个和它相对应的老节点，从而我们建立一个老节点和新节点的映射关系，old2new，用来存储老节点和新节点的映射关联关系。
先遍历一趟原链表，将所有的节点都创建与之对应的新节点。
再遍历一趟链表时，将每个节点的$next$节点和$random$节点都从新链表节点中获取。

/*
// Definition for a Node.
class Node {
    int val;
    Node next;
    Node random;

    public Node(int val) {
        this.val = val;
        this.next = null;
        this.random = null;
    }
}
*/
class Solution {
    public Node copyRandomList(Node head) {
        Map<Node, Node> old2new = new HashMap<>();
        if(head == null) {
            return null;
        }
        Node p = head;
        while(p != null) {
            old2new.put(p, new Node(p.val));
            p = p.next;
        }
        p = head;
        while(p != null) {
            old2new.get(p).next = old2new.get(p.next);
            old2new.get(p).random = old2new.get(p.random);
            p = p.next;
        }
        return old2new.get(head);
    }
}

虽然哈希表的做法比较容易理解，但在大部分公司的面试中，都不是一个比较好的做法，因为新建哈希表需要时间，并且使得空间复杂度达到了$O(n^2)$级别，所以这里还需要了解空间复杂度为常数级别的做法。
可以在原链表中的每一个节点，都复制一个与之对应的新节点在原节点的后面，再从头开始遍历遍历链表，如果当前遍历到的节点有random节点，那么它的复制节点就有cur.next.random = cur.random.next;。
这样就将每个节点和它的random节点相互对应上了，再将复制后的节点从原链表中一分为二即可。

class Solution {
    public Node copyRandomList(Node head) {
        if (head == null) {
            return head;
        }
        // 完成链表节点的复制
        Node cur = head;
        while (cur != null) {
            Node copyNode = new Node(cur.val);
            copyNode.next = cur.next;
            cur.next = copyNode;
            cur = cur.next.next;
        }

        // 完成链表复制节点的随机指针复制
        cur = head;
        while (cur != null) {
            if (cur.random != null) { // 注意判断原来的节点有没有random指针
                cur.next.random = cur.random.next;
            }
            cur = cur.next.next;
        }

        // 将链表一分为二
        Node copyHead = head.next;
        cur = head;
        Node curCopy = head.next;
        while (cur != null) {
            cur.next = cur.next.next;
            cur = cur.next;
            if (curCopy.next != null) {
                curCopy.next = curCopy.next.next;
                curCopy = curCopy.next;
            }
        }
        return copyHead;
    }
}